RDX: fyzikální a chemické vlastnosti, metody přípravy a použití

RDX nebo cyklotriethylenitrinitramin (C3H6N6O6) je silná výbušnina s vysokým stupněm puchýřů a přijatelnou úrovní citlivosti. Hexogen je sekundární (trhací) druhy výbušnin (IV). V současné době je jedním z nejpoužívanějších typů výbušnin. Jedná se o skupinu vysoce účinných tryskacích prostředků.

Nejčastěji se používá hexogen pro různé vojenské potřeby: vybavení skořápky, bomby, miny, torpéda a jiná munice. Kromě toho se tato výbušnina používá při trhacích pracích v průmyslu, v těžbě, při tunelování a dalších strojírenských pracích. Hexogen se také používá jako jedna ze složek tuhého raketového paliva.

Poprvé byl hexogen syntetizován na konci devatenáctého století v Německu, avšak rozsáhlá průmyslová výroba této výbušniny byla založena jen během druhé světové války. Během tohoto konfliktu bylo v Německu vyrobeno více než 100 tisíc tun RDX.

Tato výbušnina má vynikající výbušné a otryskávací vlastnosti, dostatečnou chemickou odolnost a přijatelnou citlivost. Proto není překvapující, že hexogen je po TNT druhou nejoblíbenější výbušnou látkou. Kromě toho je technologie výroby těchto výbušnin poměrně jednoduchá a poměrně levná. Výchozím materiálem pro hexogen je kyselina dusičná a hexamin, které jsou získány z uhlí, vody a vzduchu. Proto může výroba této výbušniny snadno vytvořit téměř jakýkoli stát. Na základě výše uvedených skutečností je zřejmé, že není tak snadné najít analog hexogenu.

V polovině devadesátých let jedna libra RDX stála osm až dvanáct dolarů.

V Rusku se jméno této výbušniny stalo všeobecně známou po tragických událostech roku 1999, kdy přesně hexogen byl použit k vyhodit do vzduchu obytné budovy v Moskvě a Volgodonsku.

Dnes existuje více než pět způsobů, jak získat RDX, všechny jsou vhodné pro výrobu této výbušniny ve velkém měřítku.

Chemické a fyzikální vlastnosti

RDX je pevná látka, v normálním stavu agregace, bílý krystalický prášek. Nemá ani chuť ani vůni. Silný jed: tato látka ovlivňuje lidský nervový systém, především mozku, a může způsobit anémii a různé poruchy oběhového systému.

Specifická hmotnost této výbušniny je 1,816 g / cm3 a molární hmotnost je 222,12 g / mol.

Hustota RDX se rovná 1,8 g / cu. cm, bod vzplanutí je 220-230 ° C, rychlost detonace dosahuje 8380 m / s a ​​energie výbušné transformace je 1290 kcal / kg. Objem plynných produktů pro RDX je 908 l / kg a tlak v přední části rázové vlny je 34,7 GPa. Brisance tohoto typu výbušnin - 24 mm, vysoká výbušnost - 470 ml.

TNT ekvivalent RDX je 1,6, z čehož vyplývá, že tato výbušnina je mnohem silnější než TNT.

Hexogen je nehygroskopický, prakticky nerozpustný ve vodě, málo chemicky aktivní. Nereaguje s kovy, je špatně rozpustný v etheru, alkoholu, toluenu, benzenu a chloroformu, mírně lepší v DMF, acetonu a koncentrovaných kyselinách, octových a dusičnanových.

Kyselina sírová, alkalický hexogen se rozkládá, totéž se děje s ním a při zahřátí. Bod tání této výbušniny je 204,1 ° C. Během tohoto procesu se výrazně zvyšuje citlivost výbušnin, a proto se hexogen neroztaje, ale stlačuje. Přestože je tato výbušnina stlačena, je také špatná, a proto je před zpracováním flegmatizována v acetonu.

Hexogen hoří dobře, hoří bez zbytku na otevřeném ohni, exploduje rychlým ohřevem. Má vysokou citlivost na mechanické namáhání, zejména při nárazu. Snížení citlivosti této výbušniny je obvykle flegmatizováno.

Tato exploze je obzvláště citlivá na detonaci. Hexogen má značnou chemickou odolnost, záruční doba pro skladování v skladových podmínkách je 20 let.

Dějiny stvoření

První výbušná látka, se kterou se lidstvo seznámilo, byl černý kouřový prášek. Přesný datum jeho vynálezu není znám, ale věří se, že se objevil v Číně již v VII. Století. Pokud bychom postupovali od tohoto data, mělo by se uznat, že lidstvo potřebovalo něco málo přes tisíc let, aby vymyslel druhý typ výbušniny.

Rychlý vývoj chemie a dalších exaktních věd na konci 18. století umožnil získat kyselinu pikrovou a těkavou rtuť. Nejúspěšnější pro chemiků, kteří pracovali na vytváření nových typů výbušnin, bylo XIX století. V roce 1847 byl nejprve syntetizován nitroglycerin, na jehož základě Alfred Nobel trochu později vytvořil dynamitu. V roce 1863 byly nejobvyklejší v našich dnech získány výbušniny - TNT.

Hexogen byl objeven na samém konci 19. století - v roce 1899 německý chemik Hans Genning. Navíc byl tento objev proveden zcela náhodou. Vědec hledal léčivý přípravek, který by pomohl lidem se zánětem močových cest, což je v té době známý analog urotropinu. Genning doufal, že jeho látka bude léčit lidi ještě efektivněji. Ukázalo se to však trochu jinak.

Látka syntetizovaná německým chemikem nebyla vhodná k léčbě, protože měla vážné vedlejší účinky a doktoři ji velmi rychle opustili. Nicméně o dvacet let později (v roce 1920) se ukázalo, že hexogen je nejsilnější výbušnina, která je vhodná pro vojenské účely. Byla vynikající silou pro TNT a jeho detonační rychlost překročila všechny typy výbušnin, které byly v té době známy. Zpočátku nebyli schopni určit ani výbuch této výbušniny, protože prostě vytáhli standardní olověný sloupec, který slouží k určení této charakteristiky. Výbuch hexogenu o hmotnosti jednoho kilogramu vede k stejné destrukci jako detonace 1,25 kg TNT.

Poté se armáda okamžitě zajímala o několik zemí: Velká Británie, Německo, USA a SSSR. Na počátku třicátých let existovaly v těchto zemích již kontinuální zařízení na výrobu RDX. Během druhé světové války dosáhla stovek tun za den, několik nových způsobů syntézy této výbušniny bylo vynalezeno.

Je třeba poznamenat, že řemeslná výroba RDX je poněkud obtížná, proto teroristé či zločinecké struktury tuto výbušninu často nepoužívají pro své vlastní účely. Skutečnost, že hexogen byl použit pro bombardování obytných budov, k nimž došlo v Moskvě a Volgodonsku, stejně jako pro další teroristické činy v ruských městech koncem 90. let naznačuje buď zapojení zvláštních služeb do těchto událostí nebo úplné zničení řídícího systému pro výbušniny látek.

Způsoby, jak se dostat

V současné době existuje několik způsobů, jak získat RDX, všechny jsou vhodné pro průmyslovou výrobu této výbušniny.

Hlavní surovinou pro výrobu RDX je hexamin, léčivo a látka, kterou mnozí lidé mylně nazývají suchý alkohol.

Podle metody Hertze byl urotropin jednoduše ošetřen (nitrován) koncentrovanou kyselinou dusičnou. Tato metoda měla některé nevýhody, z nichž hlavní je poměrně malý výtěžek výbušniny (asi 40%) a významná spotřeba kyseliny dusičné. I když je třeba říci, že metoda Hertz je dnes používána. Umožňuje příjem RDX velmi vysoké kvality.

Později byly vyvinuty další metody získání RDX:

  • Metoda "K". Tato metoda byla poprvé použita v Německu. Umožňuje výrazně zvýšit množství výbušnin. Od Hertzovy metody se liší přidáním dusičnanu amonného na kyselinu dusičnou, která neutralizuje reakční vedlejší produkt, formaldehyd;
  • Metoda "KA". V tomto případě se hexogen získává v přítomnosti anhydridu kyseliny octové. Přidá se roztok dusičnanu amonného v kyselině dusičné a dinamát hexaminu;
  • Metoda "E". Tato metoda je také spojena s acetanhydridem. Hexogen se získá interakcí dusičnanu amonného s formaldehydem v acetanhydridu;
  • Metoda "W". Tato metoda byla vyvinuta Wolframem v roce 1934. V důsledku reakce formaldehydu s draselnou solí kyseliny sulfamové se získá "bílá sůl", která se pak zpracuje směsí kyseliny sírové a kyseliny dusičné. Tato metoda dává velmi vysoký výtěžek výbušniny - asi 80%;
  • Bachmann-Rossová metoda. Tato metoda je navržena americkými chemikáliemi. Je to podobné jako "KA", ale pohodlnější a technologičtější.

Použití

Je třeba poznamenat, že v čisté podobě se tento typ výbušnin prakticky nepoužívá, protože může být nebezpečný pro samotné sappy. Výjimkou jsou pouze některé typy detonátorů. Pro vybavení munice, stejně jako použití při otryskávání pomocí směsi na bázi hexogenu. Nejčastěji se s TNT ruší, ale mohou existovat další možnosti.

TG-50 je například slitina obsahující 50% RDX a 50% TNT, TG-40 obsahuje 40% TNT a 60% RDX a TGA-16 obsahuje 60% TNT, 24% RDX, 13% 3% prášku hliníku. Svými vlastnostmi (vysokou výbušností a vysokou výbušností) jsou tyto směsi umístěny mezi hexogenem a trolylem, a to pod čistým hexogenem. Když hovoříme o teplu výbuchu, pak směs TGA-16 je nejblíže hexogenu a podle vysoko explozivního efektu - směsi TG-50.

Jedna z nejúspěšnějších směsí na bázi hexogenu je hexal A-1X-2. Tento BB obsahuje 73% hexogenu, hliníkového prášku a vosku, který se používá jako flegmatizér. Je zajímavé, že to byl jednoduchý sovětský námořník, Jevgenij Ledin, který ho vynalezl do jedné z továren na výbušniny před válkou, která vynalezla tuto výbušninu. Hexal má ve svých vysoce výbušných vlastnostech lepší vlastnosti než čistý hexogen. Kromě toho tato výbušnina nevybuchne ani po silném úderu, který ji umožňuje použít pro vybavení výzbroj-piercing projectiles námořního dělostřelectva. Projektil naplněný hexalem nevybuchl, když narazil na pancéřovou výzbroj, detonace se objevila poté, co byla prolomena.

Hexogen je také jednou ze složek plastové výbušniny nebo, jak se také nazývá, plastitidy. Tato výbušnina je směs RDX a změkčovadla, která je měkká, ohebná a někdy i lepkavá. Plastity jsou celou skupinou výbušnin, které zahrnují směsi, které se liší obsahem plastifikátoru a jeho typu. Existuje například plastid sestávající z 88 dílů RDX a 12 dílů mazacího oleje, jiný běžný plastid obsahuje 78% RDX a 12% živicového vazebného změkčovadla. Plastite je poměrně drahá výbušnina, která se nepoužívá k vybavení střeliva, zpravidla se používá k podkopání různých předmětů: mostů, schránek, železničních tratí, kovových konstrukcí. Plastity zahrnují americkou výbušninu C-4, která je díky svým četným hollywoodským akčním filmům dobře známá.

V posledních letech byla zahájena rozsáhlá výroba IRDX v několika zemích světa - tzv. Nízko citlivých RDX, jejichž náchylnost k působení šokových vln je mnohem nižší než náchylnost ke standardní výbušnině.